«Утилизация отходов производства жареного картофеля путем сочетания различных технологий для эффективного использования получаемой биоэнергии, отработанной воды и биоудобрений»

Целью проекта является создание научной базы для разработки промышленных эффективных и экономически обоснованных методов переработки отходов производства жареного картофеля в виде картофельных очисток. Проект направлен на проведение прикладных научных исследований в области адаптации к изменению климата и смягчения его последствий, в том числе с использованием подхода, основанного на взаимосвязи водных ресурсов, энергетики и продовольствия, с целью межсекторального управления изменением климата (определение нагрузки, оказываемой изменением климата и перераспределением водных ресурсов, на социальные и экономические факторы, а также разработка мер по смягчению последствий изменения климата путем превращения климатических и экологических проблем в возможности для различных секторов). Истощающиеся мировые запасы нефти, непредсказуемые цены на нефть, негативное воздействие на окружающую среду эксплуатации, разведки и использования ископаемого топлива, неудовлетворительные показатели использования ископаемого топлива в двигателях внутреннего сгорания и т. д., привели к увеличению количества исследований в области разработки устойчивых и экономически эффективных видов альтернативных топлив. Различные виды биотоплива рассматриваются как жизнеспособная замена ископаемому топливу для снижения зависимости от ископаемого топлива, замедления изменения климата, повышения топливной безопасности, снижения опасных выбросов. Одна из стратегий обеспечения производства биотоплива заключается в недопущении конфликта с пищевой цепочкой за счет использования непродовольственного сырья (энергетические культуры, пищевые и бытовые отходы, остатки сельскохозяйственного и лесного хозяйства, водоросли) для производства биотоплива. Согласно этой стратегии, современная политика производства биотоплива перефокусируется на производство биотоплива из отходов. Картофель - четвертая по значению сельскохозяйственная культура, выращиваемая для производства продуктов питания. Производство картофеля ежегодно увеличивается и достигло 388.7 миллионов тонн в конце 2021 г. Крупнейшими мировыми производителями картофеля являются Китай (95 млн. тонн), Индия (свыше 50 млн. тонн), Российская Федерация (около 20 млн. тонн). Согласно данным International Potato Centre рынок картофеля смещается от поставки сырого картофеля к поставке продукта с высокой добавленной стоимостью. Жареный картофель – популярный продукт, особенно в Северной Америке и Европе. Рынок этого продукта растет с скоростью 13 – 18 % в год и превысил 300 млрд. долларов США. Рестораны и фастфуд являются основными потребителями жареного картофеля, потребляя до 7 млн. тонн картофеля в год. Кожура картофеля является отходом, который образуется в количестве 15 – 40 % от массы сырого картофеля в зависимости от метода обработки. При производстве жареного картофеля используется метод обработки картофеля водяным паром для удаления кожуры. Из-за высокой влажности кожура картофеля представляет собой питательную среду для развития различных микроорганизмов, в т.ч. патогенных. В настоящее время кожура картофеля используется как корм для животных или для производства компоста, что неэффективно и вредно для окружающей среды, а также сопровождается потерями ценных компонентов. Кожура картофеля представляет собой лигноцеллюлозный субстрат, в основном состоящий из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и крахмала. Наличие этих компонентов позволяет рассматривать кожуру картофеля как сырье для получения ценных продуктов для различных секторов экономики. Поскольку выход кожуры картофеля резко увеличился с начала 2000-х годов, были проведены исследования с целью оценки возможности использования кожуры картофеля для нужд медицины, пищевой продукции, сельского хозяйства и энергетики. Согласно целям устойчивого развития и замкнутой экономике, картофельные очистки могут рассматриваться как сырье для биопереработки, поскольку такие технологии позволяют одновременно и утилизировать эти отходы и получить источник сырья для производства биотоплива. Такой переработкой могут быть получены жидкие и газообразные виды биотоплива, а твердые отходы продукты переработаны в удобрение. Имеется незначительное количество исследований, в которых изучается процесс производства этанола из кожуры картофеля. Другим видом биотоплива, которое может быть произведено из картофельной кожуры, является биогаз, получаемый методом анаэробного сбраживания. Проведение системных исследований в области переработки отходов производства жареного картофеля имеют большое экономическое и экологическое значение и соответствуют мировому уровню исследований в области получения из отходов биомассы продуктов с высокой добавленной стоимостью. Такие системные исследования, предусматривающие сравнительное изучение процессов переработки отходов производства жареного картофеля обладают новизной и в результате их проведения могут быть получены технические решения, обладающие патентной чистотой и ноу-хау, которые могут найти применение в большинстве стран мира и, в первую очередь, в странах БРИКС.